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EMI滤波器-共模电感的理论分析

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发表于 2018-12-14 10:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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EMI滤波器-共模电感的理论分析
EMC在电子产品/设备已经成为可靠性的重要组成部分;将越来越被重视!特别对于我们的工业&消费类产品要求满足其相应的认证和出口要求,对应的国家政策也在不断完善;同时国际贸易的深化发展;EMC技术成为电子产品/设备必过的硬性指标!随着电子产品/设备的供电系统都开始大量运用高频开关电源并且也越来越高端化;因此对电源环境的要求就越来越高;EMC将是越来越重要!

/ u* j# B& r" ~' f+ t2 V
《开关电源:EMC的分析与设计》我在课程中说到,如果对电子电路了解,懂得开关电源的基本原理;我的这个课程能保证电子设计师们都能解决90%的EMC问题了!课程我讲实战方法,理论在我的公众号分析!!

0 m& I: i5 w  V* E
电子产品的CLASSA &B 标准要求!

! e+ i' \1 \' j6 l- T
% y4 r" @4 Q4 Y' E1 b+ O( o; |
我们通过如下的框图结构知道,如果电子产品&设备开关电源系统如果不插入EMI滤波器;其很难通过上述的CLASS A/B的标准限值要求;

3 W% E% K/ G' b5 Q1 p' p) Z3 B

; P$ T$ ]" y8 N9 o9 z
开关电源:EMC的分析和设计&电子产品&设备:EMI的分析与设计技巧-中EMI-传导高效设计我的设计理论是150KHZ-10MHZ我们快速使用EMI输入滤波器来搞定!!上图中EMI滤波器中最为关键的设计为共模电感的选择和设计;以下我将共模电感的特性进行理论分析!

1 w7 Y& i# T6 x. k+ B8 o  s
1.目前推荐及常用的共模电感的结构

* F3 z4 O6 ]# ^3 b2 G( G

' |, x3 Z0 T9 |+ }- m- p
共模电感器等效电路:

8 X1 `" @# I# D. }0 T

! u4 W: o; s# n1 _
共模电感器磁场分布特点:
A.  FCM
2 ?0 D( P1 i+ q. E8 Q: ~8 K5 f; e
7 j5 g# x2 q. h. k
共模磁通基本都在磁芯内部,使得共模电感量很大!

( ]. L! B9 _7 N9 i, I5 v# s" S' u% {
B.  FDM

: s' H& O/ N0 e* a
& L2 N0 w  f% f+ v
差模磁通通过磁芯外部空气,使得差模电感量较小!
0 p! S7 @# b# m- G: j1 p
2.分析两种常用的共模电感的磁芯结构
A.T Core

3 \0 x2 w! l7 M+ h) J
+ j  t+ D) _6 o
B.SQ Core

( u0 \) n  i" g

: X1 C& v$ g- i8 n
应用时注意要点:
Δ对分绕结构,工频功率电流(差模形态)作用下,磁芯存在偏磁磁通;
Δ偏磁磁通沿磁芯分布不均匀,在绕组中间部位磁密最大;
Δ如果在偏磁磁通下,磁密最大处磁芯饱和,则共模感量急剧下降;
Δ漏感(差模电感)越大,在工频电流下偏磁通越大,则磁芯越易局部饱和;

# t; h! W3 X' n5 w
偏磁电流(直流/工频)对共模电感的影响需要考虑

! D% R. Z& u) Q4 ^: d4 {( Z+ g

* N( u$ p) s* I4 _
直流电流偏磁影响评估

  h' l: r5 e; K0 c$ J
1 y) e8 `+ M0 ^3 z( K8 [
3. 共模电感T Core & SQCore的技术特性比较如下表:

. K4 a- L1 O9 k) ~
- F1 D! [- F+ A4 A! f
4.共模电感的常用型号参数选型表
A.功率范围:20W--75W
3 f  @* P! u' s+ {, D# |0 {/ {
& p. z" U" F) O  I. {- [3 }3 O

% b7 ~& t8 _& v4 H8 V: q
B.功率范围:60W--120W
$ [" z! Q) W  `  A. q+ M
) X; H6 Y& F/ ]5 {
- y5 f( J; ^1 U) f: B
, ]/ @' g/ [& P# {
C.功率范围:120W--200W
3 f* Z3 ^5 ~+ c' Q4 p
, @, A, c4 H' j! n! H# M8 o% h

6 _" @7 W( e  i1 f2 d4 W+ N; a
对于>60W的电源系统;扁平铜带绕制的共模电感替换T-Core的共模电感结构可以提高效率,减小电感的温升;同时由于扁平线的漏感较低;其宽频特性就会好于绕线电感!我们通过对比测试曲线得出结论:扁平线绕组的共模电感其EMI传导在1MHZ-30MHZ的特性就非常好!
# l' t) X* i& K+ s. \
注意:在共模电感应用时;直流电流偏磁影响下共模电感的等效Gap对共模和差模的电感特性有较大的影响;因此需要关注共模电感的通态电流!
8 g3 Q/ A2 h* w! A  s6 M; M  T

该用户从未签到

4#
发表于 2019-3-20 17:47 | 只看该作者
很好的资料

该用户从未签到

5#
发表于 2019-3-21 09:49 | 只看该作者
对我这样的初学者来说好复杂
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